Leistungssteigerung
Der Turbolader ist ein fast nicht mehr wegzudenkender Bestandteil moderner Verbrennungsmotoren geworden. Fast alle direkt einspritzenden Dieselmotoren vom Pkw- bis zum Schiffsdiesel sind so aufgeladen. Durch frühzeitiges Einsetzen und Begrenzung im Ladedruck erfüllt sich ein alter Traum des Autofahrens, gerade aus unteren Drehzahlen heraus kraftvoll beschleunigen zu können. Inzwischen beginnt der Turbolader, eine größere Zahl als die bisherigen 10% der Benzinmotoren (Stand 2006) zu erobern. Dabei könnte er den Kompressor als Konkurrenz ausstechen oder mit diesem eine Verbindung eingehen. Auch die variable Verdichtung scheint er nicht mehr unbedingt zu brauchen, weil inzwischen der Ladedruck elektronisch geregelt wird.
Der Turbolader besteht aus einer Turbine (rechts) und einem Verdichter (links) auf einer gemeinsamen Welle. Die Turbine wird vom Abgas des Motors angetrieben. Der Verdichter sorgt für eine Vorverdichtung der Frischluft. Er soll möglichst auch schon bei geringen Drehzahlen einen hohen Ladedruck erzeugen. Dieser muss durch ein Beipassventil (Westgate) gesteuert werden. Es gibt ab einem bestimmten Ladedruck den direkten Weg zur Abgasanlage unter Umgehung des Turbinenrades frei. Dieses Ventil kann pneumatisch vom Druck im Saugrohr oder elektrisch angesteuert werden. Da wegen der geringeren Abgastemperatur eher bei Dieselmotoren die Schaufeln des Verdichterrades verstellbar sind, kann hier z.T. auf ein solches Ventil verzichtet werden. Um z.B. bei Schließung der Drosselklappe und/oder eine zu starke Abbremsung des Verdichterrades zu vermeiden, kann auch auf der Verdichterseite ein Beipassventil eingebaut sein. Die Anzahl der Motoren mit mehr als einem Turbolader nimmt zu. Diese sind meist parallel, können aber auch in Reihe geschaltet sein. Dieselmotoren (besonders in Nutzfahrzeugen) fahren mit höheren Drücken von maximal 1,5 bis 2,5 bar, Serien-Benziner eher unter 1 bar. Hintereinander geschaltet sind Drücke von 6 - 7 bar (allerdings nicht in Serienfahrzeugen zufinden) möglich. Hohe Temperaturen beim Verdichten werden durch einen Luft-Luft-Wärmetauscher (Ladeluftkühler) reduziert. Im zweiten Bild ist deutlich zu sehen, wie der Abgasdruck auf die Schaufeln des Turbinenrades gelenkt wird. Umgekehrt werden die Frischgase von der Mitte her beschleunigt und durch einen engen Spalt nach außen gedrückt.
